专利名称：高刚度八辊板带材轧机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属轧制技术领域，特别是涉及高刚度八辊板带材轧机。主要用于低碳钢、低合金钢、碳素结构钢、不锈钢及各种有色金属板带材的轧制，特别是用于冷轧金属板带材的轧制。
背景技术：
目前，国内、国际上使用的板带材轧机主要有二辊轧机、四辊轧机、六辊轧机、偏八辊(MKW)轧机、十二辊轧机、二十辊乃至二十六辊、三十辊和三十六辊轧机等。通常将轧辊数多于四个的轧机叫多辊轧机。除六辊HC轧机外，其它多辊轧机的辊系均采用塔型布置形式。这些轧机基本上现仍采用辊径两端压下技术，即为两点简支梁的形式。由于该类轧机辊系的受力主要为位于辊系中部的轧件垂直向上作用于辊系的均布变形抗力和轧机压下机构集中垂直向下作用于辊系两端辊径的轧制压力，轧辊必将产生弯曲变形，且其弯曲变形程度即挠度随着轧制板带宽度增加或轧件变形抗力的提高而增加。过去，为了减小该类轧机辊系的弯曲变形，多采取增加轧辊直径或支撑辊直径的方法。另一方面，四辊轧机、六辊HC轧机，由于工作辊受支撑辊水平分力以及前、后张力差的作用，工作辊亦会在水平方向产生弯曲变形。因此，确定工作辊直径时必须考虑其在水平方向的弯曲变形。一般说来，四辊轧机、六辊HC轧机的工作辊直径均较大，故其轧制压力也较大，轧机可轧的最小轧制厚度较厚。尽管如此，随着轧制板带宽度的变化和轧制压力的变化，辊系的弯曲变形亦然存在。虽然该类轧机具有结构简单、可实现高速轧制、设备造价低等优点，但受其影响，生产的板带材产品的横向厚度不均不可避免，且其厚度差较大，因此，使用该类轧机难以生产出较宽、较薄和板形好的高精度产品。
偏八辊(MKW)轧机是在四辊轧机的基础上开发的一种非传统式冷轧机，从途中可以看到其轧辊的布置形式。由于该轧机的上、下辊系均增加了对工作辊主要起侧向支撑作用的支撑辊，与四辊轧机和六辊HC轧机相比，工作辊的受力状态由所改善，工作辊的水平弯曲程度降低，因此可采用较小的工作辊直径，从而使得轧制总压力降低、产品厚度减薄、产品的厚度公差较小。但是，偏八辊轧机，特别是双偏八辊轧机的结构和操作都比较复杂，且其采用的仍是传统的辊径两端压下，故该轧机辊系的弯曲变形不可避免，产品精度的提高受到限制。
为了能生产较薄、板形好的高精度冷轧带，六辊HC轧机、十二辊冷轧机、二十辊冷轧机、XGK冷轧机或轧辊数量更多的多辊轧机相继开发出来，其中又以森吉米尔轧机最具代表性。该类轧机对轧制厚度薄、板形好、精度较高的板带材是有效的。目前用该类轧机生产的带(泊)材最薄已达到0.0008mm。且其厚度尺寸精度一般比二辊轧机、四辊轧机、六辊HC轧机等有了明显提高。该类轧机的形式与二辊轧机、四辊轧机、六辊HC轧机相比，均增加了上、下外支撑辊鞍座，且外支撑辊大多采用背衬轴承，外支撑辊的支撑呈多点梁式安装在上和下支撑辊鞍座上。上、下支撑辊鞍座均为整体式，支撑辊鞍座长度随使用的背衬轴承的宽度和个数确定。
在多辊轧机的压下方式方面，弗若凌多辊轧机、XGK多辊轧机生产时，尽管金属的变形抗力可通过工作辊——传动辊——支撑辊，呈放射状比较均匀地传递给支撑辊鞍座，但是鞍座所承受的力却是通过两个压下机构传递给轧机牌坊的上横梁之间，压下位置位于轧辊辊面上。对于森德威四柱式二十辊轧机，尽管轧制压力可以较为均匀地传递给轧机牌坊，但是，由于其轧机牌坊是开口式，其压下是通过牌坊两端的四个立柱即液压缸实现的。在辊系受力方面，由于支撑辊鞍座直接将轧制压力传递给上或下半片牌坊上，相当于增加了支撑辊鞍座的厚度，其压下方式仍未摆脱两点压下的模式。不过该轧机整个辊系的刚度要高于上述两种轧机。
森吉米尔轧机与其它多辊轧机在结构形式和辊系的受力方式方面均有所不同，该轧机不设支撑辊鞍座，轧制压力经工作辊——第一层支撑辊——第二层支撑辊，第二层支撑棍两侧为传动辊——支撑辊即背衬轴承直接传递给具有八个梅花孔的整体机架。其压下方式是通过处于中间部位的两排背衬轴承的偏心环实现的。其每排背衬轴承(外支撑辊)的结构形式采用了多点梁式结构。在辊系受力方面，每组背衬轴承均相当于一个压下装置，属多点压下的一种。森吉米尔轧机是目前刚度最高的轧机。但是，该轧机目前存在的主要问题有一是轧机开口度很小，对坯料的适用范围较窄；二是轧机的压下机构极为复杂；三是机架必须是整体架。故森吉米尔轧机目前的造价十分昂贵，并且将随着轧制产品宽度的增加，将对整体机架和背衬轴承压下及调整系统的要求极高，一般的机加工手段根本无法满足要求。
综上所述，普通的二辊轧机、四辊轧机、六辊HC轧机和偏八辊轧机，目前均仍采用两端部辊径压下方式。尽管为了提高辊系刚度，减小轧辊的弯曲变形，采用不断增加轧辊或支撑辊直径的方式，可是，辊系在其受力状态影响下，工作辊必将产生弯曲变形，且其弯曲变形程度将随轧件宽度和轧件变形抗力的变化而变化，因此沿轧件宽度方向的厚度差不可避免。对于除森吉米尔轧机外的塔型布置的多辊轧机，虽然增加了支撑辊鞍座和将外层支撑辊用背衬轴承替代，并按多点梁式进行支撑，但是，辊系所承受的轧制压力仍然是通过支撑辊鞍座，由两个压下装置以集中载荷的形式传递给轧机牌坊的，其实质仍是两点压下。故该类轧机辊系的受力仍主要为位于辊系中部的轧件垂直向上作用于辊系的均布变形抗力和轧机压下机构集中垂直向下作用于辊系即支撑辊鞍座上两个轧制压力。受其影响，多辊轧机的辊系亦必将产生弯曲变形，其弯曲变形程度即挠度亦会随着轧制板带宽度增加或轧件变形抗力的提高而增加，只不过其挠度比普通的二辊轧机、四辊轧机、六辊HC轧机和偏八辊轧机较小。另一方面，由于这些多辊轧机的支撑鞍座均采用整体结构，其加工精度要求较高，加工难度很大，设备的制造成本较高。另外，由于支撑辊鞍座、背衬轴承等部件加工误差和安装误差的客观存在，各背衬轴承的受力不均不可避免，当各背衬轴承所承受的压力较大时，将会明显降低其使用寿命，增加轧制生产成本。多辊式板带轧机目前大多以背衬轴承代替外层支撑辊，受其制约，其轧制速度多低于600m/min。
实用新型内容为克服现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种高刚度八辊板带材轧机。
为完成上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案是一种高刚度八辊板带材轧机，由上下工作辊、上下传动辊、两个上下支撑辊、上下支撑辊鞍座、上压下装置、下调整装置和轧机牌坊组成，其特征在于，支撑棍鞍座为分体式，压下装置数量不少于三个，上下工作辊有工作辊偏移量调控装置及滑座，上工作辊、上传动辊、两个上支撑辊、上支撑辊鞍座组成上辊系，下工作辊、下传动辊、两个下支撑辊、下支撑辊鞍座组成下辊系，上工作辊、下工作辊及两个工作辊轴承及轴承座、工作辊偏移量调控装置、工作辊偏移量调控装置滑座组成工作辊偏移量调控系统，上辊系在压下装置的作用下可在牌坊内上下移动，实现辊缝调整以达到控制产品厚度，下辊系在下调整装置的作用下亦可在牌坊内上下移动，实现轧制线高度调整，两工作辊在工作辊偏移量调控装置的作用下，可在工作辊偏移量调控装置滑座内前、后移动，实现工作辊偏移量调整。
所述的分体式支撑辊鞍座设有鞍座平衡装置和上、下辊系平衡装置。
所述的压下或压上装置为液压压下方式，且位于生产最大板带宽度的范围内。
所述的压下或压上装置为电动压下方式，且位于生产最大板带宽度的范围内。
所述的工作辊偏移量调控装置的水平调整可采用液压调整，亦可采用气动调整或其它形式的调整方式。
本实用新型的优点和有益效果是本实用新型通过辊系组成形式的改变，使其便于采用JR板带材变形区多点压下技术和分体鞍座机构。采用JR板带材变形区多点压下技术和分体鞍座机构后，使得辊系(工作辊)垂直方向的受力状态趋于合理，将减少或避免工作辊在垂直方向的弯曲变形。通过工作辊偏移量大小的水平调整，达到调整并控制工作辊的水平分力，减少或避免工作辊在水平方向的弯曲变形，进而减小工作辊直径，降低轧制压力，以便于生产厚度薄、厚度尺寸偏差小、板形好的产品。本实用新型生产用轧辊如工作辊、传动辊和支撑辊均可采用普通圆柱形轧辊，故可简化辊型的设计及加工难度，不需配置价格十分昂贵的轧辊专用磨床，降低项目投资等。本实用新型可用于对现有二辊轧机、四辊轧机、偏八辊(MKW)轧机及六辊HC轧机的改造，亦可用于设计制造新八辊轧机。不仅可用于冷轧板带生产，而且亦可用于热轧板带生产。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的轧机机架采用整体高刚度机架，亦可在较宽的板带轧机上采用四片式组合机架。高刚度八棍轧机由上工作辊1、上传动辊2、两个上支撑辊3、上支撑辊鞍座4、下工作辊5、下传动辊6、两个下支撑辊7、下支撑辊鞍座8、工作辊偏移量调控装置9、工作辊偏移量调控装置滑座10、压下装置11、下调整装置12和牌坊13等组成。其上下支撑辊鞍座采用分体式，个数随压下机构确定，上下工作辊有工作辊偏移量调控装置及滑座，上工作辊1、上传动辊2、两个上支撑辊3、上支撑辊鞍座4组成上辊系，下工作辊5、下传动辊6、两个下支撑辊7、下支撑辊鞍座8组成下辊系，上工作辊1、下工作辊5及两个工作辊轴承及轴承座和工作辊偏移量调控装置9、工作辊偏移量调控装置滑座10组成工作辊偏移量调控系统，上辊系在压下装置11的作用下可在牌坊13内上下移动，实现辊缝调整以达到控制产品厚度，下辊系在下调整装置12的作用下亦可在牌坊13内上下移动，实现轧制线高度调整，两工作辊在工作辊偏移量调控装置9的作用下，可在工作辊偏移量调控装置滑座10内前、后移动，相对于传动辊，实现工作辊偏移量调整。下调整装置12可采用液压推上式亦可采用斜楔式。
下调整装置12的个数原则上与压下装置数相等，该装置除可进行轧制线高度调整外，亦可实现各支撑辊鞍座所承受轧制压力的调整。
本实用新型实施例的各压下装置、各下调整装置均可实现单独调整，亦可同时进行调整。本实用新型实施例还设有压力传感器、辊缝仪和厚度测量仪等。通过测得的高精度压力、厚度和辊缝值，通过自动控制系统实现产品厚度的自动控制，亦可采取人工进行干预，以生产出高精度的板带产品。本实用新型实施例还设有分体式支撑辊鞍座平衡装置和上、下辊系平衡装置等。
本实用新型的辊系组成形式与已有的其它轧机均不相同，其工作辊偏移量调控装置也是其它轧机不曾有的。
本实用新型压下装置数量的确定过程是首先根据轧机初拟生产的最大板带宽度，根据轧制压力确定背衬轴承型号初选背衬轴承的宽度和个数，当背衬轴承的宽度和个数确定后，便可最后确定轧机的最大轧制宽度和确定压下装置的数量。压下机构的数量一般设三个及其三个以上为宜。本实用新型采用的是多点压下技术。压下或压上方式采用液压压下，亦可采用电动压下。压下机构均位于生产最大板带宽度的范围内。即采用变形区压下。
本实用新型的支撑辊鞍座包括上鞍座和下鞍座，均采用分体结构，其数量与压下机构数相同。本实用新型的工作辊偏移量调控装置采用整体式结构，亦可采用分体式结构。本实用新型工作辊偏移量调控装置的水平调整可采用液压调整，亦可采用气动调整或其它形式的调整方式。
本实用新型的主要目的是一是通过辊系组成形式的改变，使其便于采用JR板带材变形区多点压下技术和分体鞍座机构。采用JR板带材变形区多点压下技术和分体鞍座机构后，使得辊系垂直方向的受力状态趋于合理，将减少或避免工作辊在垂直方向的弯曲变形；二是通过工作辊偏移量大小的水平调整，达到调整并控制工作辊的水平分力，减少或避免工作辊在水平方向的弯曲变形，进而减小工作辊直径，降低轧制压力，以便于生产厚度薄、厚度尺寸偏差小、板形好的产品。
本实用新型用于轧机后，其生产用轧辊如工作辊、传动辊和支撑辊均可采用普通圆柱形轧辊，故可简化辊型的设计及加工难度，不需配置价格十分昂贵的轧辊专用磨床，降低项目投资等。
本实用新型可用于对原有有条件的二辊轧机、四辊轧机、偏八辊(MKW)轧机及六辊HC轧机的改造，亦可用于设计制造新八辊轧机。不仅可用于冷轧板带生产，而且亦可用于热轧板带生产。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，对于不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种高刚度八辊板带材轧机，由上下工作辊、上下传动辊、两个上下支撑辊、上下支撑辊鞍座、压下装置、下调整装置和轧机牌坊组成，其特征在于支撑棍鞍座为分体式，压下装置数量不少于三个，上下工作辊有工作辊偏移量调控装置及滑座，上工作辊、上传动辊、两个上支撑辊、上支撑辊鞍座组成上辊系，下工作辊、下传动辊、两个下支撑辊、下支撑辊鞍座组成下辊系，上工作辊、下工作辊及两个工作辊轴承及轴承座、工作辊偏移量调控装置、工作辊偏移量调控装置滑座组成工作辊偏移量调控系统，上辊系在压下装置的作用下可在牌坊内上下移动，实现辊缝调整以达到控制产品厚度，下辊系在下调整装置的作用下亦可在牌坊内上下移动，实现轧制线高度调整，两工作辊在工作辊偏移量调控装置的作用下，可在工作辊偏移量调控装置滑座内前、后移动，实现工作辊偏移量调整。
2.根据权利要求1所述的高刚度八辊板带材轧机，其特征在于所述的分体式支撑辊鞍座设有鞍座平衡装置和上、下辊系平衡装置。
3.根据权利要求1所述的高刚度八辊板带材轧机，其特征在于所述的压下或压上装置为液压压下方式，且位于生产最大板带宽度的范围内。
4.根据权利要求1所述的高刚度八辊板带材轧机，其特征在于所述的压下或压上装置为电动压下方式，且位于生产最大板带宽度的范围内。
5.根据权利要求1所述的高刚度八辊板带材轧机，其特征在于所述的工作辊偏移量调控装置的水平调整可采用液压调整，亦可采用气动调整或其它形式的调整方式。
专利摘要本实用新型涉及一种高刚度八辊板带材轧机，由上下工作辊、上下传动辊、两个上下支撑辊、上下支撑辊鞍座、压下装置、下调整装置和轧机牌坊组成，支撑棍鞍座为分体式，压下装置数量不少于三个，上下工作辊有工作辊偏移量调控装置及滑座，上工作辊、上传动辊、两个上支撑辊、上支撑辊鞍座组成上辊系，下工作辊、下传动辊、两个下支撑辊、下支撑辊鞍座组成下辊系，上工作辊、下工作辊及两个工作辊轴承及轴承座、工作辊偏移量调控装置、工作辊偏移量调控装置滑座组成工作辊偏移量调控系统，上辊系在压下装置的作用下，下辊系在下调整装置的作用下均可在牌坊内上下移动，两工作辊在工作辊偏移量调控装置作用下可在工作辊偏移量调控装置滑座内前后移动。
文档编号B21B1/22GK2686748SQ20042001046
公开日2005年3月23日 申请日期2004年3月27日 优先权日2004年3月27日
发明者申明凯, 任志义, 蔡华 申请人:郑州景瑞冶金机械制造有限公司